Электротехника Законы Ома и Кирхгофа Постоянный электрический ток Молекулярная физика Колебания Термодинамика

Поскольку углерод четырёхвалентен, то химическая формула газа имеет вид: СH4, следовательно, молекула заданного газа содержит четыре атома водорода, общей массой m0(H4) @ 6,8×10 -27кг.

Капелька тумана имеет массу около 10 -13 кг. Сколько молекул воды содержится в капельке?

  Решение

 1. Количество молекул в заданной массе известного вещества можно определить, воспользовавшись уравнением

 . (1)

 1.1.9. Сколько молекул, содержащихся в стакане воды H2O.

 Решение

 1. Примем массу воды, содержащейся в стакане воды равной m = 0,2 кг, молярную массу ­ m = 18×10 ­3 кг/моль и запишем уравнение для определения молярной массы в виде

 . (1)

 1.1.10. Определить массу: атома водорода Н, молекулы кислорода О2, атома урана U.

 Решение

 1. Молярные массы заданных веществ равны: m(Н) = 1×10 ­3 кг/моль, m(О2) = 16×10 ­3кг/моль, m(U) = 0,238 кг/моль.

 2. Запишем уравнение молярной массы вещества

 . (1)

 2. Воспользовавшись уравнением (1) определим массы атомов и молекул

 ,

  . (2)

 1.1.11. Определите массу одной молекулы: азота (N2), аммиака (NH3), ацетилена (С2Н2), спирта (С2Н5ОН) и ацетона (С3Н6О).

  Решение

 1. Молярная масса заданных веществ: m(N2)=28×10 - 3кг/моль; m(С2Н2) = 26×10 - 3 кг/моль; m(С2Н5ОН) = 46×10 - 3 кг/моль; m(NH3) = 17×10 - 3 кг/моль; m(С3H6O).

 2. Используя уравнение m = m0NA, определим массу молекул заданных веществ: m0(N2) = 4,67×10 - 26кг; m0(NH3) = 2,83×10 -26 кг; m0(С2Н2) = 4,33×10 -26 кг; m0(С2Н5ОН) = 7,67×10 - 26 кг; m0(NH3) = 2,83×10 - 26 кг.

 1.1.12. Используя постоянную Авогадро, определить атомную единицу массы (а.е.м.).

 Решение

 1. Атомная единица массы обратно пропорциональна числу Авогадро, которое равно числу атомов или молекул в одном моле вещества. Если рассмотреть единицу, т.е. 1×10-3 кг/моль, то атомная единица массы может быть представлена следующим образом

  (1)

 1.1.13. Оцените диаметр атомов ртути, считая, что они соприкасаются друг с другом.

 Решение

 1. Плотность ртути при t = 20 0C составляет r = 13,56×103 кг/м3, молярная масса ртути - m = 0,201 кг/моль, число Авогадро -@ 6×1023 1/моль.

 2. Считая молекулу сферической частицей, определим её диаметр

 , (1)

где R0, d0, V0 - радиус, диаметр и объём молекулы, соответственно.

 3. Объём одного моля и одной молекулы определяется в этом случае соотношениями

 . (2)

 1.1.14. Один моль каждого из газов гелия, водорода, азота и кислорода находится при нормальных условиях. Определить концентрацию молекул n, среднее расстояние <а> между центрами молекул. Сравнить величину <а> с диаметром молекулы.

 Решение

 1.Определим концентрацию молекул, которая для всех перечисленных газов будет одинаковой, потому что объём газов, взятых в количестве 1 моля при нормальных условиях одинаков V0 @ 22,4×10 -3 м3

 . (1)

 2. Найдём расстояние между центрами молекул, воспользовавшись уравнением (2) предыдущей задачи

 . (2)

 3. Диаметр молекул газов примерно составляет d0 @ 3×10 - 10 м, таким образом, расстояние между центрами молекул и их диаметром находится в соотношении

 . (3)

 1.1.15. Зная величину плотности r =1 кг/м3 и молярную массу m = 28×10 -3кг/моль, определить концентрацию молекул n.

 Решение

 1. Концентрация молекул применительно к одному молю вещества может быть записана так

 . (1)


Физика примеры решения задач